Міністерство освіти і науки України

Міністерство освіти і науки України

Національний університет “Львівська політехніка”

 

 

КУРСОВА РОБОТА

З дисципліни: «Системне програмування»

на тему:

“Розробка компілятора з вхідної мови програмування”

 

 

Виконав: студ. гр. КІМ-21з

Мевшук Г.Г.

 

Львів 2011

 

Анотація

 

Згідно заданого завдання в даному курсовому проекті розроблено компілятор з вхідної мови програмування Pascal. Оболонка компілятора розроблена в середовищі програмування Borland C під операційну систему Windows і в опис проекту не входить. Сам компілятор написанний на мові Pascal, та поданий у пояснювальній записці, а також разом з оболонкою в електронному варіанті. В пояснювальній записці подано детальний опис мови, огляд існуючих методів розробки компіляторів, а також описано процес розробки програми компілятора на рівні блок-схем і тексту програми. До проекту додано результати тестування програми.

 

Зміст

 

Вступ

1. Завдання на курсовий проект

2. Формальний опис вхідної мови програмування

3. Розробка компілятора вхідної мови програмування

3.1 Розробка лексичного аналізатора

3.1.1 Розробка блок-схеми програми

3.2 Розробка синтаксичного аналізатора

3.2.1 Обробка синтаксичних помилок

3.3 Розробка семантичного аналізатора

3.4 Розробка оптимізатора коду

3.5 Розробка генератора коду

4. Відладка та тестування компілятора

4.6.1 Виявлення лексичних помилок

4.6.2 Виявлення синтаксичних помилок

4.6.3 Виявлення семантичних помилок

4.6.4 Загальна перевірка коректності роботи транслятора

Висновки

Література

Додатки

 

Вступ

 

Компілятор – це програма, яка читає текст програми, написаної на одній мові – початковій, і транслює (переводить) його в еквівалентний текст на іншій мові – цільовій. Одним з важливих моментів трансляції є повідомлення користувача про наявність помилок в початковій програмі.

Створення компіляторів є одною з невід‘ємних частин системного програмного забезпечення. Одним із завдань компілятора є переведення написаного тексту програми у машинний код, який повинен відповідати комп‘ютерній системі. Оскільки сьогоднішній час – час великого розвитку комп‘ютерної галузі, то створений машинний код з часом стає застарілим, тобто не відповідає принципу оптимального використання комп‘ютерних ресурсів. Тому для запобігання цього явища необхідно створювати нові компілятори, які б відповідали потребам теперішнього часу.

Проблема компіляції полягає в пошуку відповідності тексту вхідної програми конструкціям, що визначені граматикою. Граматика визначає форму або синтаксис допустимих виразів мови. Тому текст вхідної мови зручно подавати у вигляді послідовності лексем, що є неподільними одиницями мови. За допомогою компілятора програміст повинен мати можливість редагувати текст вхідної мови. Для цього компілятор має виявляти всі невідповідності тексту програми конструкціям мови і у випадку відсутності помилок генерувати об'єктний код або виконавчий модуль.

На перший погляд, різноманітність компіляторів приголомшує. Використовуються тисячі початкових мов, від традиційних, таких як Fortran і Pascal, до спеціалізованих, виникаючих у всіх областях комп'ютерних технологій. Цільові мови не менше різноманітні – це можуть бути інші мови програмування, різні машинні мови – від мов мікропроцесорів до суперкомп'ютерів. Іноді компілятори класифікують як однопрохідні, багатопрохідні, виконуючі, відлагоджуючі, оптимізуючі — залежно від призначення і принципів та технологій їх створення. Не дивлячись на уявну складність і різноманітність, основні задачі, виконувані різними компіляторами, по суті, одні і ті ж. Розуміючи ці задачі, ми можемо створювати компілятори для різних початкових мов і цільових машин з використанням одних і тих же базових технологій. Знання про організацію і написання компіляторів істотно зросли з часів перших компіляторів, що з'явилися на початку 1950-х рр. Сьогодні складно визначити, коли саме з'явився на світ перший компілятор, оскільки в ті роки проводилося багато експериментів і розробок різними незалежними групами. В основному метою цих розробок було перетворення в машинний код арифметичних формул. В 50-х роках про компілятори ходила слава як про програми, украй складні в написанні (наприклад, на написання першого компілятора Fortran було витрачено людиною 18 - років роботи). З тих пір розроблені різноманітні системні технології рішення багатьох задач, що виникають при компіляції. Крім того, розроблені хороші мови реалізації, програмні середовища і програмний інструментарій. Проблема компіляції полягає в пошуку відповідності тексту вхідної програми конструкціям, що визначені граматикою. Граматика визначає форму або синтаксис допустимих виразів мови.. Тому текст вхідної мови зручно подавати у вигляді послідовності лексем, що є неподільними одиницями мови. За допомогою компілятора програміст повинен мати можливість редагувати текст вхідної мови. Для цього компілятор має виявляти всі невідповідності тексту програми конструкціям мови і у випадку відсутності помилок генерувати об'єктний код або виконавчий модуль. Сьогодні від компілятора вимагається також створення оптимізованого коду програми. Тому створення ефективного виконавчого коду є дуже проблемою в наш час, бо для створення цього необхідно враховувати всі можливі варіанти покращеної апаратної частини, розвиток якої досяг сьогодні теоретичної межі продуктивності.

Завдяки цьому "солідний компілятор" може бути реалізований навіть як курсова робота по проектуванню компіляторів.

 

Завдання на курсовий проект

 

Розробити компілятор з вхідної мови програмування короткий опис якої подано нижче (у відповідності з заданим варіантом) з виводом необхідної проміжної інформації на кожному кроці. Розробити інтерфейс користувача (інтегроване середовище програмування вхідною мовою).

Варіант № 13

В таблиці варіанта завдання використано наступні позначення:

A: Тип даних: byte(1).

B: Додаткова арифметична операція: ^ (піднесення до степеня).

C: Додаткова логічна операція: NOT.

D: Оператор циклу: do-while (2).

 

№	A	B	C	D
13	1 (byte)	^	NOT	do-while

Загальна схема компілятора

Можна виділити сім різних логічних задач:

а. Інтерпретація – визначення точного змістового навантаження, створення матриці та таблиць з допомогою програм інтерпретації;

б. Машинно-незалежна оптимізація – створення оптимальнішої матриці;

в. Лексичний аналіз – розпізнавання базових елементів та створення стандартних символів;

г. Синтаксичний аналіз – розпізнавання базових синтаксичних конструкцій з використанням редукцій;

д. Розподіл пам’яті – модифікація таблиць ідентифікаторів та літералів. В матриці розміщується інформація, з допомогою якої генерується код, який розподіляє динамічну пам’ять;

е. Генерація коду – використання макропроцесора для отримання більш оптимального вихідного коду;

Фази з першої по четверту машинно-незалежні і визначаються тільки мовою. Фази з п’ятої по сьому – машинно-залежні і не залежать від мови. З метою забезпечення вищої ефективності ці фази можуть не розділятись так чітко.

Компілятор необхідно оцінювати не тільки по об’єктному коду, що генерується, але також і по об’єму оперативної пам’яті, що він займає і по часу, що потрібен для трансляції. На жаль, ці критерії оптимальності часто досить суперечливі. Крім того, оптимальність коду обернено пропорційна складності, розміру та часу роботи самого компілятора. Насправді необхідні компроміси.

Компілятором використовуються бази даних, що забезпечують зв’язки між фазами: вхідний код, таблиця стандартних символів, таблиця термінальних символів, таблиця ідентифікаторів, таблиця літералів, редукції, матриця, кодові продукції, код компоновки, кінцевий об’єктний код.

Перевірка типів

Компілятор повинен переконатися, що початкова програма слідує як синтаксичним, так і семантичним угодам початкової мови. Така перевірка, іменована статичній (static checking), — на відміну від динамічної, виконуваної в процесі роботи цільової програми, — гарантує, що будуть виявлені певні типи програмних помилок.

Нижче представлені приклади статичних перевірок.

1. Перевірки типів. Компілятор повинен повідомляти про помилку, якщо оператор застосовується до несумісному з ним операнда, наприклад при складанні змінних, що є масивом і функцією.

2. Перевірки управління. Передача управління за межі мовних конструкцій повинна проводитися в певне місце. Наприклад, в мові програмування С оператор break передає управління за межі самої вкладеної інструкції while, for або switch; якщо ж такі відсутні, то виводиться повідомлення про помилку.

3. Перевірки єдиності. Існують ситуації, коли об'єкт може бути визначений тільки один раз. Наприклад, в мові програмування Pascal ідентифікатор повинен оголошуватися тільки один раз, всі мітки в конструкції case повинні бути різний, а елементи в скалярному типі не повинні повторюватися.

4. Перевірки, пов'язані з іменами. Іноді одне і те ж ім'я повинне використовуватися двічі (або більше число раз). Наприклад, в мові програмування Ada цикл або блок може мати ім'я, яке повинне знаходитися як на початку, так і в кінці конструкції.

Компілятор повинен перевірити, що в обох місцях використовується одне і те ж ім'я. В цьому розділі нас, в першу чергу, цікавить перевірка типів. Як видно з наведених приклади, більшість інших статичних перевірок є рутинною і може бути реалізований з використанням технологій, описаних в попередньому розділі. Деякі з них можуть використовуватися і для виконання інших дій. Наприклад, при внесенні інформації про ім'я в таблицю символів ми можемо переконатися в єдиності оголошення даного імені. Багато компіляторів Pascal об'єднують статичні перевірки і генерацію проміжного коду з синтаксичним аналізом. За наявності складніших конструкцій, на зразок тих, що використовуються в мові програмування Ada, може виявитися більш зручним виконати окремий прохід для проведення перевірок типів між синтаксичним аналізом і генерацією проміжного коду, як показано на рисунку 5.

 

Рисунок 5 Місце семантичного аналізатора в моделі компілятора.

 

Програма перевірки типів перевіряє, щоб тип конструкції відповідав очікуваному в даному контексті. Наприклад, вбудований арифметичний оператор mod в Pascal вимагає цілих операндів, тому програма перевірки типів повинна перевірити, щоб операнди mod в початковій програмі — цілого типу. Так само програма перевірки типів повинна переконатися, що операція розіменування застосовується до покажчика, індексація виконується з масивом, що визначена користувачем функція.

Розробка оптимізатора коду

компілятор програмування оболонка операційна

Оптимізація програмного коду - це модифікація програм, виконувана оптимізуючим компілятором або інтерпретатором з метою поліпшення їхніх характеристик, таких як продуктивності або компактності, - без зміни функціональності.

Оптимізація - не обов'язковий, але важливий етап компіляції. У принципі, вона може відбуватися під час трансляції програми, але, як правило, оптимізацію програми виділяють як окремий етап функціонування компіляторів. Компонувальники також можуть виконувати частина оптимізацій, таких як видалення невикористовуваних підпрограм або перевпорядкування підпрограм.

Розрізняють низько- і високорівневу оптимізацію. Низкорівнева оптимізація перетворює програму на рівні елементарних команд, наприклад, інструкцій процесорів архітектури x86. Високорівнева оптимізація здійснюється на рівні структурних елементів програми, таких як розгалуження й цикли.

Розробка генератора коду

 

Останньою стадією розробки компілятора є генератор коду, який дістає на вхід проміжне представлення вихідної програми і виводить еквівалентну цільову програму.

Традиційно, до генератора коду висуваються жорсткі вимоги. Вихідний код повинен бути коректним і високоякісним, що означає ефективне використання ресурсів цільової машини. Крім того, ефективно повинен бути розроблений і сам генератор коду.

Математично, проблема генерації оптимального коду є нерозв’язною. На практиці ми вимушені користуватись евристичними технологіями, які дають хороший, але не обов’язково оптимальний код. Вибір евристики дуже важливий, оскільки детально розроблений алгоритм розробки генератора коду може давати код, що працю в декілька раз швидше, ніж код отриманий недостатньо продуманим алгоритмом.

Хоча дрібні деталі генератора колу залежать від цільової машини і операційної системи, такі питання, як керування пам’яттю, вибір інструкцій, розподіл регістрів і порядок обчислень, властиві усім задачам, зв’язаним з генерацією коду.

Вхідний потік генератора коду являє собою проміжне представлення вихідної програми, отримане на початковій стадії компіляції, разом із таблицею символів, яка використовується для обчислення адрес часу виконання об’єктів даних, зазначених в проміжному представленні іменами.

Результатом генератора коду являється цільова програма. Подібно до проміжного коду, результат генератора коду може приймати різні види: абсолютний машинний код, переміщуваний машинний код, або асемблерна мова. Перевагою генерації абсолютної програми в машинному коді є те, що такий код поміщається у фіксоване місце пам’яті і негайно виконується. Невеликі програми при цьому швидко компілюються і виконуються.

Генерація переміщуваної програми у машинному коді (об’єктного модуля) забезпечує можливість роздільної компіляції підпрограм. Багато переміщуваних модулів можуть бути після цього зв’язані в одне ціле і завантажені на виконання спеціальною програмою – завантажувачем. Додаткові затрати на зв’язування і завантаження компенсуються можливістю роздільної компіляції підпрограм і викликом інших, раніше скомпільованих підпрограм із об’єктних модулів. Якщо цільова машина не обробляє переміщення автоматично, компілятор має надати завантажувачеві явну інформацю про переміщення для зв’язування сегментів роздільно скомпільованиз підпрограм.

Отримання на виході генератора коду програми на мові асемблера трохи полегшує процес генерації коду; в результаті ми можемо створювати символьні інструкції і використовувати можливості макросів асемблера. Плата за цю простоту – додатковий крок в обробці мови програмування асемблер після генерації коду.

 

Виявлення лексичних помилок

Повідомлення про лексичну помилку виводиться, коли лексичний аналізатор знаходить лексему, що не відповідає лексиці мови програмування та ні одному з імен описаних користувачем змінних. Для перевірки розробленого компілятора на виявлення лексичних помилок внесемо в текст програми помилку – лексему BegAn.

 

'Error 13: Невідомий символ: BegAn '

 

З повідомлення стає зрозуміло, що в ході компіляції було виявлено невідомий символ ’ BegAn’ в 2-ому рядку.

Під час роботи сканера може виникнути помилка вище наведеного типу (тобто виявлено невідому лексему), а також неправильне оголошення ім’я змінної (коли першою є цифра).

Результат тестування в додатку Б.

Висновок

 

Під час виконання курсової роботи:

1. Складено формальний опис мови програмування М13 у формі розширеної нотації Бекуса-Наура, дано опис усіх символів та ключових слів.

2. Створено компілятор мови програмування М13, а саме:

2.1.1. Розроблено лексичний аналізатор, здатний розпізнавати лексеми, що є описані в формальному описі мови програмування, та додані під час безпосереднього використання компілятора.

2.1.2. Розроблено синтаксичний аналізатор на основі автомата з магазинною пам’яттю. Складено таблицю переходів для даного автомата згідно правил записаних в нотації у формі Бекуса-Наура.

2.1.3. Розроблено генератор коду, який починає свою роботу після того, як лексичним, синтаксичним та семантичним аналізатором не було виявлено помилок у програмі, написаній мовою М13. Проміжним кодом генератора є програма на мові Assembler(i8086). Вихідним кодом є машинний код, що міститься у виконуваному файлі

3. Проведене тестування компілятора за допомогою тестових програм за наступними пунктами:

3.1.1. Виявлення лексичних помилок.

3.1.2. Виявлення синтаксичних помилок.

3.1.3. Загальна перевірка роботи компілятора.

Тестування не виявило помилок в роботі компілятора, а всі помилки в тестових програмах мовою М13 були виявлені і дано попередження про їх наявність.

В результаті виконання даної курсової роботи було успішно засвоєно методи розробки та реалізації компонент системного програмного забезпечення.

Додатки

 

Додаток A

 

№	A	B	C	D
13	1 (byte)	^	NOT	while-do

 

program TFirst;

uses App,dialogs,drivers,menus,objects,stddlg,views,validate;

type TMyApp=object(TApplication)

procedure InitStatusLine; virtual;

procedure InitMenuBar; virtual;

procedure NewWindow; virtual;

procedure HandleEvent(var Event:TEvent);virtual;

procedure NewDialog;virtual;

{procedure Init;virtual;}

end;

DialogData=record

{CheckBoxData:Word;

RadioButtonData:word;}

InputLineData:string[128];

end;

MyStruct=record

b:integer;

b1:integer;

c:string[32];

end;

PM13Window=^TM13Window;

TM13Window=object(TWindow)

constructor Init(Bounds:TRect;

WinTitle:string;WindowNo:Word);

procedure MakeInterior(Bounds:TRect);

end;

var M13DialogData:DialogData;

s1:string;

const

MaxLines=2000;

var LineCount:integer;

Lines:array [0..MaxLines-1]of PString;

type

PInterior=^TInterior;

TInterior=object(Tscroller)

constructor Init(var Bounds:TRect;AHScrollBar,

AVScrollBar:PScrollBar);

procedure Draw;virtual;

end;

const cmNewWin=199;cmFileOpen=200;WinCount:Integer=0;cmCompile=201;

procedure TMyApp.InitStatusLine;

var r:TRect;

begin

{GetExtent(r);}

r.a.y:=r.b.y+1;

StatusLine:=New(PStatusLine,Init(r,

NewStatusDef(0,$ffff,

NewStatusKey('~Alt-X~ Exit', kbAltX, cmQuit,

NewStatusKey('~Alt-F4~ New', kbF4, cmNewWin,

NewStatusKey('~Alt-F3~ Close', kbAltF3, cmClose,

NewStatusKey('',kbF10, cmMenu,

nil)))),

nil)));

end;

procedure TMyApp.InitMenuBar;

var r:TRect;

begin

GetExtent(r);

r.b.y:=r.a.y+1;

MenuBar:=New(PMenuBar, Init(r, NewMenu(

NewSubMenu('~F~ile', hcNoContext, NewMenu(

NewItem('~O~pen', 'F3',kbF3,cmFileOpen, hcNoContext,

NewItem('~N~ew', 'F4',kbF4,cmNewWin, hcNoContext,

NewLine(

NewItem('E~x~it', 'Alt-x', kbAltX, cmQuit, hcNoContext,

nil))))),

NewSubMenu('~W~indow', hcNoContext, NewMenu(

NewItem('~N~ext', 'F6',kbF6,cmNext, hcNoContext,

NewItem('~Z~oom', 'F5',kbF5,cmZoom, hcNoContext,

nil))),

NewSubMenu('~C~ompile', hcNoContext, NewMenu(

NewItem('~C~ompile','Alt-F9',kbAltF9,cmCompile,hcNoContext,

nil)),

nil

))))));end;

procedure TMyApp.NewWindow;

var Window:PM13Window;

r:TRect;

i:integer;

begin

i:=0;

inc(WinCount);

r.assign(0,0,80,23-wincount+1);

r.move(0,i+wincount-1);

window:=new(pM13window, init(r, 'Compile window', wincount));

desktop^.insert(window);

end;

procedure TMyApp.NewDialog;

var

Dialog:PDialog;

R:TRect;

control:Word;

B:PView;

Window:PM13Window;

i:integer;

f:text;

s:string;

begin

R.Assign(20,6,60,19);

Dialog:=New(PDialog,Init(R,'M13 Dialog'));

with Dialog^ do

begin

R.Assign(15,10,25,12);

Insert(New(PButton,Init(R,'~O~K',cmOK,bfDefault)));

R.Assign(28,10,38,12);

Insert(New(PButton,Init(R,'Cancel',cmCancel,bfNormal)));

R.Assign(3,8,37,9);

B:=New(PInputLine,Init(r,128));

insert(b);

R.Assign(2,7,24,8);

insert(New(PLabel,Init(R,'Delivery instructions',B)));

end;

Dialog^.SetData(M13DialogData);

Control:=DeskTop^.ExecView(Dialog);

if Control<>cmCancel then Dialog^.GetData(M13DialogData);

i:=0;

while M13DialogData.InputLineData[i]<>'.' do

begin

s[i]:=M13DialogData.InputLineData[i];

i:=i+1;

end;

s[i]:=M13DialogData.InputLineData[i];

s[i+1]:=M13DialogData.InputLineData[i+1];

s[i+2]:=M13DialogData.InputLineData[i+2];

s[i+3]:=M13DialogData.InputLineData[i+3];

s1:=s;

LineCount:=0;

Assign(F,s);

reset(F);

while not Eof(F) and (LineCount<MaxLines)do

begin

readln(f,s);

lines[linecount]:=newstr(s);

inc(linecount);

{writeln(lines[linecount]^);}

end;

close(F);

i:=0;

inc(WinCount);

r.assign(0,0,80,23-wincount+1);

r.move(0,i+wincount-1);

window:=new(pM13window, init(r, s1, wincount));

desktop^.insert(window);

end;

function vuraz(var s:char):integer;

var

w:integer;

begin

if ((integer(s)>=97)and(integer(s)<=122))or((integer(s)>=65)and(integer(s)<=90))

then vuraz:=30

else vuraz:=29;

end;

procedure Compiles;

label aa;

var a1:array [1..100] of MyStruct;

i,j,j1,k,kk,i1,i2,var_kil,begin_kil,end_kil,var_index,begin_index,end_index:integer;

q,q1:string;

ss:array [1..50] of string[50];

f1,f2,f3,f4:text;

ch,ch1:char;

mn:string;

m,nerivne,m1,pa:integer;

begin

assign(f1,s1);

reset(f1);

i:=0;j:=0;

while s1[i]<>'.' do

begin

q[j]:=s1[i];q1[i]:=s1[i];

i:=i+1;j:=j+1;

end;

q[j]:=s1[i];j:=j+1;q[j]:='t';j:=j+1;q[j]:='x';j:=j+1;q[j]:='t';

q1[i]:=s1[i];q1[i+1]:='a';q1[i+2]:='s';q1[i+3]:='m';

for i:=1 to 100 do

a1[i].b:=0;

i1:=1;

assign(f2,q);

Rewrite(f2);

assign(f3,q1);

rewrite(f3);

j1:=1;k:=0;i:=1;

j:=1;

while not EOF(f1) do

begin

readln(f1,ss[j]);

a1[i].c[1]:=ss[j][1];j1:=2;ch1:=ss[j][1];

i2:=2;

while ss[j][i2]<>#0 do

begin

if (ss[j][i2]=' ')or(ss[j][i2]=';')or(ss[j][i2]='+')or(ss[j][i2]='-')or(ss[j][i2]='*')

or (ss[j][i2]='.')or(ss[j][i2]='/')or(ss[j][i2]=')')or(ss[j][i2]='(')or(ss[j][i2]=',')or(ss[j][i2]=':')

or(ss[j][i2]='=')or(ss[j][i2]='>')or(ss[j][i2]='<')or((ss[j][i2]='<')and(ss[j][i2]='>'))

or ((ss[j][i2]='=')and(ss[j][i2]='='))or(ss[j][i2]='^')

then begin

if (ch1=' ')or(ch1=';')or(ch1='+')or(ch1='-')or(ch1='*')

or (ch1='.')or(ch1='/')or(ch1=')')or(ch1='(')or(ch1=',')or(ch1=':')or(ch1='=')

or(ch1='>')or(ch1='<')or((ch1='<')and(ch1='>'))

or ((ch1='=')and(ch1='='))or(ch1='^')

then begin i:=i+1;end

else begin a1[i].c[j1]:=#0;i:=i+1;end;

ch1:=ss[j][i2];

a1[i].c[1]:=ss[j][i2];a1[i].c[2]:=#0;i:=i+1;j1:=1;

end

else begin a1[i].c[j1]:=ss[j][i2];j1:=j1+1;ch1:=ss[j][i2];end;

i2:=i2+1;

end;

j:=j+1;

end;

k:=i-1;

for i:=1 to k do

begin

if ((a1[i].c[1]='p')and(a1[i].c[2]='r')and(a1[i].c[3]='o')and(a1[i].c[4]='g')

and(a1[i].c[5]='r')and(a1[i].c[6]='a')and(a1[i].c[7]='m'))then a1[i].b:=1;

if ((a1[i].c[1]='v')and(a1[i].c[2]='a')and(a1[i].c[3]='r'))then a1[i].b:=2;

if ((a1[i].c[1]='b')and(a1[i].c[2]='y')and(a1[i].c[3]='t')and(a1[i].c[4]='e'))then a1[i].b:=3;

if ((a1[i].c[1]='c')and(a1[i].c[2]='h')and(a1[i].c[3]='a')and(a1[i].c[4]='r'))then a1[i].b:=4;

if ((a1[i].c[1]='b')and(a1[i].c[2]='o')and(a1[i].c[3]='o')and(a1[i].c[4]='l')

and(a1[i].c[5]='e')and(a1[i].c[6]='a')and(a1[i].c[7]='n'))then a1[i].b:=5;

if ((a1[i].c[1]='b')and(a1[i].c[2]='e')and(a1[i].c[3]='g')and(a1[i].c[4]='i')

and(a1[i].c[5]='n'))then a1[i].b:=7;

if ((a1[i].c[1]='w')and(a1[i].c[2]='r')and(a1[i].c[3]='i')and(a1[i].c[4]='t')

and(a1[i].c[5]='e')and(a1[i].c[6]='l')and(a1[i].c[7]='n'))then a1[i].b:=8;

if ((a1[i].c[1]='r')and(a1[i].c[2]='e')and(a1[i].c[3]='a')and(a1[i].c[4]='d')

and(a1[i].c[5]='l')and(a1[i].c[6]='n'))then a1[i].b:=9;

if ((a1[i].c[1]='e')and(a1[i].c[2]='n')and(a1[i].c[3]='d'))then a1[i].b:=15;

if (a1[i].c[1]=';')then a1[i].b:=16;

if (a1[i].c[1]=',')then a1[i].b:=17;

if (a1[i].c[1]='(')then a1[i].b:=18;

if (a1[i].c[1]=')')then a1[i].b:=19;

if (a1[i].c[1]='*')then a1[i].b:=20;

if (a1[i].c[1]='+')then a1[i].b:=21;

if (a1[i].c[1]='-')then a1[i].b:=22;

if (a1[i].c[1]='/')then a1[i].b:=23;

if (a1[i].c[1]=' ')then a1[i].b:=24;

if (a1[i].c[1]='\n')then a1[i].b:=25;

if (a1[i].c[1]=':')then a1[i].b:=26;

if (a1[i].c[1]='=')then a1[i].b:=27;

if (a1[i].c[1]='.')then a1[i].b:=28;

if (a1[i].c[1]='>')then a1[i].b:=29;

if (a1[i].c[1]='<')then a1[i].b:=30;

if ((a1[i].c[1]='!')and(a1[i].c[1]='=')) then a1[i].b:=31;

if ((a1[i].c[1]='=')and(a1[i].c[1]='=')) then a1[i].b:=32;

if (a1[i].c[1]='^')then a1[i].b:=33;

if ((a1[i].c[1]='N')and(a1[i].c[2]='O')

and(a1[i].c[3]='T'))then a1[i].b:=34;

end;

for i:=0 to k do

if a1[i].b=0 then a1[i].b:=vuraz(a1[i].c[1]);

var_kil:=0;begin_kil:=0;end_kil:=0;

for i:=1 to k do

begin

if a1[i].b=2 then var_kil:=var_kil+1;

if a1[i].b=7 then begin_kil:=begin_kil+1;

if a1[i].b=15 then end_kil:=end_kil+1;

end;

for i:=1 to k do

begin

writeln(f2,a1[i].b);

end;

if var_kil>1 then writeln(f2,'Error 1: Декiлька разiв вiдбуваеться опис даних');

if begin_kil>1 then writeln(f2,'Error 2: Декiлька разiв введено слово begin');

if end_kil>1 then writeln(f2,'Error 3: Декiлька разiв введено слово end');

if var_kil=0 then writeln(f2,'Error 4: Немає опису даних');

if begin_kil=0 then writeln(f2,'Error 5: Немає початку тiла програми');

if end_kil=0 then writeln(f2,'Error 6: Немає кiнця тiла програми');

if nevid=0 then writeln(f2,'Error 18: Невідома змінна:',k);

var_index:=0;begin_index:=0;end_index:=0;

for i:=1 to k do

begin

if a1[i].b=2 then var_index:=i;

if a1[i].b=7 then begin_index:=i;

if a1[i].b=15 then end_index:=i;

end;

for i:=var_index to begin_index do

begin

if a1[i].b=3 then begin if a1[i-1].b<>26 then

writeln(f2,'Error 7: Пропущено-: при описi змiнних типу Byte');

j:=i-2;

while a1[j].b<>16 do

begin

if a1[j].b=30 then a1[j].b:=35;

j:=j-1;

end;

end;

if a1[i].b=4 then begin if a1[i-1].b<>26then

writeln(f2,'Error 7: Пропущено-: при описi змiнних типу Char');

j:=i-2;

while a1[j].b<>26 do

begin

if a1[j].b=30 then a1[j].b:=36;

j:=j-1;

end;

end;

if a1[i].b=5 then begin if a1[i-1].b<>16then

writeln(f2,'Error 7: Пропущено-: при описi змiнних типу Boolean');

j:=i-2;

while a1[j].b<>16 do

begin

if a1[j].b=30 then a1[j].b:=37;

j:=j-1;

end;

end;

end;

assign(f4,'1.M13');

reset(f4);

readln(f4,mn);

writeln(f3,'ideal');

writeln(f3,'model small');

writeln(f3,'stack 256');

writeln(f3,'dataseg');

writeln(f3,'perkur db ',mn,'$',mn);

writeln(f3,'TrueStr db ',mn,'TRUE$',mn);

writeln(f3,'FalseStr db ',mn,'False$',mn);

writeln(f3,'InString db 255 DUP(?)');

writeln(f3,'OutString db 255 DUP(?)');

writeln(f3,'CharStr db 2,5 DUP(?)');

writeln(f3,'len dw?');

for i:=var_index+1 to begin_index do

begin

if a1[i].b=31 then begin j:=1;

while a1[i].c[j]<>#0 do

begin

write(f3,a1[i].c[j]);

j:=j+1;

end;

writeln(f3,' dw?');

end;

if a1[i].b=32 then begin j:=1;

while a1[i].c[j]<>#0 do

begin

write(f3,a1[i].c[j]);

j:=j+1;

end;

writeln(f3,' db?');

end;

if a1[i].b=33 then begin j:=1;

while a1[i].c[j]<>#0 do

begin

write(f3,a1[i].c[j]);

j:=j+1;

end;

writeln(f3,' db?');

end;

end;

writeln(f3,'codeseg');

writeln(f3,'start:');

writeln(f3,'mov ax,@data');

writeln(f3,'mov ds,ax');

i:=begin_index+1;

while i<>end_index do

begin

kk:=i;

if a1[i].b=8

then

begin

if (a1[i+1].b<>18)then writeln(f2,'Error: Пропущено (при написаннi функцii writeln');

kk:=i+2;

while a1[kk].b<>19 do

begin

if (a1[kk].b<>17) or (a1[kk].b<>19) then

begin

for j:=var_index+1 to begin_index do

begin

if (copy(a1[kk].c,1,a1[kk].b1))=(copy(a1[j].c,1,a1[j].b1))

then a1[kk].b:=a1[j].b;

end;

writeln(a1[kk].b);

if a1[kk].b=31 then

begin

writeln(f3,'mov ax,[',copy(a1[kk].c,1,a1[kk].b1),']');

writeln(f3,'call WriteByte');

end;

if a1[kk].b=32 then

begin

writeln(f3,'mov al,[',copy(a1[kk].c,1,a1[kk].b1),']');

writeln(f3,'call WriteChar');

end;

if a1[kk].b=33 then

begin

writeln(f3,'mov al,[',copy(a1[kk].c,1,a1[kk].b1),']');

writeln(f3,'call WriteBool');

end;

end;

kk:=kk+1;

end;

if a1[kk+1].b<>16 then if a1[kk+2].b<>16 then

writeln(f2,'Error: Пропущено; пiсля операцii writeln');

end;

if a1[i].b=9

then

begin

if (a1[i+1].b<>18)then writeln(f2,'Error: Пропущено (при написаннi функцii writeln');

kk:=i+2;while a1[kk].b<>19 do

begin

if a1[kk].b<>17 then

begin

m:=0;while a1[kk].c[m]<>#0 do

m:=m+1;

m:=m+1;

for j:=var_index+1 to begin_index do

begin

nerivne:=0;m1:=0;

while m1<>m do

begin

if a1[kk].c[m1]=a1[j].c[m1] then nerivne:=nerivne+1;

m1:=m1+1

end;

if nerivne=m then a1[kk].b:=a1[j].b;

end;

if a1[kk].b=31 then

begin

writeln(f3,'call ReadInt');

writeln(f3,'mov [',a1[kk].c,'],ax');

end;

if a1[kk].b=32 then

begin

writeln(f3,'call ReadChar');

writeln(f3,'mov [',a1[kk].c,'],al');

end;

if a1[kk].b=33 then

begin

writeln(f3,'call ReadBool');

writeln(f3,'mov [',a1[kk].c,'],al');

end;

end;

kk:=kk+1;

end;

if a1[kk+1].b<>16 then if a1[kk+2].b<>16 then

writeln(f2,'Error 15: Пропущено; пiсля операцii writeln');

end;

{if a1[i].b=30 then pa:=assign(a1,i);}

i:=kk+1;

end;

close(f3);

close(f2);

close(f1);

writeln('Кiнець');

end;

procedure TMyApp.HandleEvent(var Event:TEvent);

begin

TApplication.HandleEvent(Event);

if Event.What=evCommand then

begin

case Event.Command of

cmNewWin:NewWindow;

cmFileOpen:NewDialog;

cmCompile:Compiles;

else

Exit;

end;

ClearEvent(Event);

end;

end;

constructor TInterior.Init(var Bounds:TRect;AHScrollBar,

AVScrollBar:PScrollBar);

begin

TScroller.Init(Bounds,AHScrollBar,AVScrollBar);

GrowMode:=gfGrowHiX+gfGrowHiY;

SetLimit(128,LineCount);

end;

procedure TInterior.Draw;

var i,y:integer;

Color:Byte;

B:TDrawBuffer;

begin

Color:=GetColor(1);

for y:=0 to size.y-1 do

begin

MoveChar(B,' ',Color,Size.x);

i:=Delta.Y+y;

if (i<LineCount) and (Lines[i]<>nil) then

MoveStr(B,Copy(Lines[i]^,Delta.x+1,Size.x),Color);

writeLine(0,y,Size.x,1,b);

end;

end;

procedure ReadFile;

var

F:Text;

S:String;

begin

LineCount:=0;

Assign(F,'Test.M13');

reset(F);

while not Eof(F) and (LineCount<MaxLines)do

begin

readln(f,s);

lines[linecount]:=newstr(s);

inc(linecount);

{writeln(lines[linecount]^);}

end;

close(F);

end;

procedure TM13Window.MakeInterior(Bounds:Trect);

var

HScrollBar,VScrollBar:PScrollBar;

interior:PInterior;

R:TRect;

begin

VScrollBar:=StandardScrollBar(sbVertical+sbHandleKeyboard);

HScrollBar:=StandardScrollBar(sbHorizontal+sbHandleKeyboard);

Interior:=New(PInterior,Init(Bounds,HScrollBar,VScrollBar));

Insert(Interior);

end;

constructor TM13Window.Init(Bounds:TRect;

WinTitle:string;WindowNo:Word);

var s:string[3];

begin

str(WindowNo, s);

TWindow.Init(Bounds, WinTitle+' '+s, wnNoNumber);

GetExtent(Bounds);

Bounds.Grow(-1,-1);

MakeInterior(Bounds);

end;

procedure DoneFile;

var

i:integer;

begin

for i:=0 to linecount-1 do

if lines[i]<>nil then disposestr(lines[i]);

end;

var MyApp:TMyApp;

begin

MyApp.Init;

MyApp.Run;

MyApp.Done;

end.

 

Додаток Б

Тестова програма на мові M13 з лексичною помилкою:

'Error 13: Невідомий символ: BegAn '

program ja;

var a:byte;

begАn

a:=13;

writeln ('Varian:', a);

end.

Тестова програма на мові M13 з синтаксичною помилкою:

 

Error15: Пропущено; пiсля операцii writeln'

program ja;

var a:byte;

begin

a:=13;

writeln ('Varian:', a)

end.

Тестова програма на мові M13 з семантичною помилкою:

'Error 18: Пропущено змінну: b'

program ja;

var a,c:byte;

begАn

a:=53;

b:=13;

c:=a+b;

writeln ('Varian:', b)

end.

 

Тестова програма на мові M13 без помилок:

program ja;

var a:byte;

begin

b:=13;

writeln ('Varian:', b);

end.

 

Рисунок 6 Вигляд працездатного компілятора.

 

Міністерство освіти і науки України

Національний університет “Львівська політехніка”

 

 

КУРСОВА РОБОТА